суммирование Ламберта

Метод суммирования для класса расходящихся рядов

В математическом анализе и аналитической теории чисел суммирование Ламберта — это метод суммирования бесконечных рядов, связанных с рядами Ламберта, особенно актуальный в аналитической теории чисел.

Определение

Определим ядро ​​Ламберта с помощью . Обратите внимание, что убывает как функция от , когда . Сумма суммируется по Ламберту, если , записанная . Л ( х ) = бревно ( 1 / х ) х 1 х {\displaystyle L(x)=\log(1/x){\frac {x}{1-x}}} Л ( 1 ) = 1 {\displaystyle L(1)=1} Л ( х н ) > 0 {\displaystyle L(x^{n})>0} н {\displaystyle n} 0 < х < 1 {\displaystyle 0<x<1} н = 0 а н {\displaystyle \sum _{n=0}^{\infty }a_{n}} А {\displaystyle А} лим х 1 н = 0 а н Л ( х н ) = А {\displaystyle \lim _{x\to 1^{-}}\sum _{n=0}^{\infty }a_{n}L(x^{n})=A} н = 0 а н = А ( Л ) {\displaystyle \sum _{n=0}^{\infty }a_{n}=A\,\,(\mathrm {L})}

Абелева и тауберова теорема

Теорема Абеля : Если ряд сходится к , то он суммируем по Ламберту к . А {\displaystyle А} А {\displaystyle А}

Теорема Тауберова : Предположим, что суммируемо по Ламберту к . Тогда суммируемо по Абелю к . В частности, если суммируемо по Ламберту к , а затем сходится к . н = 1 а н {\displaystyle \sum _{n=1}^{\infty }a_{n}} А {\displaystyle А} А {\displaystyle А} н = 0 а н {\displaystyle \sum _{n=0}^{\infty }a_{n}} А {\displaystyle А} н а н С {\displaystyle na_{n}\geq -C} н = 0 а н {\displaystyle \sum _{n=0}^{\infty }a_{n}} А {\displaystyle А}

Тауберова теорема была впервые доказана Г. Х. Харди и Джоном Эденсором Литтлвудом , но не была независимой от теории чисел, фактически они использовали численную теоретическую оценку, которая несколько сильнее, чем сама теорема о простых числах. Неудовлетворительная ситуация вокруг тауберовой теоремы Ламберта была разрешена Норбертом Винером .

Примеры

  • н = 1 μ ( н ) н = 0 ( Л ) {\displaystyle \sum _{n=1}^{\infty }{\frac {\mu (n)}{n}}=0\,(\mathrm {L})} , где μ — функция Мёбиуса . Следовательно, если этот ряд вообще сходится, он сходится к нулю. Обратите внимание, что последовательность удовлетворяет тауберову условию, поэтому из тауберовой теоремы следует в обычном смысле. Это эквивалентно теореме о простых числах . μ ( н ) н {\displaystyle {\frac {\mu (n)}{n}}} н = 1 μ ( н ) н = 0 {\displaystyle \sum _{n=1}^{\infty }{\frac {\mu (n)}{n}}=0}
  • н = 1 Λ ( н ) 1 н = 2 γ ( Л ) {\displaystyle \sum _{n=1}^{\infty }{\frac {\Lambda (n)-1}{n}}=-2\gamma \,\,(\mathrm {L})} где — функция Мангольдта , а — постоянная Эйлера . По тауберовой теореме обычная сумма сходится и, в частности, сходится к . Это эквивалентно тому, где — вторая функция Чебышёва . Λ {\displaystyle \Лямбда} γ {\displaystyle \гамма} 2 γ {\displaystyle -2\гамма} ψ ( х ) х {\displaystyle \psi (x)\sim x} ψ {\displaystyle \пси}

Смотрите также

Ссылки


Получено с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lambert_summation&oldid=1219084267"